之前的文章详细的介绍了vue3.0 相应式原理，知道了用proxy代替Object.defineProperty 的利与弊，了解了依赖收集和派发更新的大致流程，知道了vue3.0响应式原理，这节我们一起研究vue3.0中的 watch 有那些变化。
一 watch 和 watchEffect
之前我们讲解到，vue3.0取消了渲染watch概念，取而代之的effect副作用钩子，来完成当依赖项更改而促使视图。
/* 创建一个渲染 effect */
instance.update = effect(function componentEffect() {
//...省去的内容后面会讲到
},{
scheduler: queueJob })
接下来我们一起分析 watch 和 watchEffect
watch 和 watchEffect 使用
watchEffect
export function watchEffect(
effect: WatchEffect,
options?: BaseWatchOptions
): StopHandle {
return doWatch(effect, null, options)
}
从watchEffect参数有两个，第一个是副作用函数effect，第二个是参数配置项 options ，我们接下来一一解析各参数的用法。
①依赖项监听
import {
reactive, watchEffect } from 'vue'
const state = reactive({
count: 0
})
watchEffect(() => {
const number = `my age is ${
state.count}`
console.log(number)
})
watchEffect需要一个应用所需副作用的函数fn。它立即执行函数，并跟踪在执行过程中作为依赖项使用的所有反应状态属性。在这里state中引入的状态将在初始执行后作为此观察程序的依赖项进行跟踪。什么时候状态在将来的某个时间发生改变时，内部函数将再次执行。
我们可以得出结论
1 首先这个watchEffect函数立即执行一次。
2 里面用到的reactive产生的state里面的count会被作为依赖项跟踪，当触发set，依赖项改变，函数再次执行，达到监听的目的。
②清除副作用
当我们在watchEffect 副作用函数中做一些，dom监听或者定时器延时器等操作的时候，组件卸载的时候需要及时清除这些副作用，避免带来一下滞后的影响，我们需要一个好比在react中useEffect钩子的clean清除函数的功能，同样vue3.0也提供了类似的方法。
watchEffect((onInvalidate)=>{
const handerClick = ()=>{
}
document.addEventListener('click',handerClick)
onInvalidate(()=>{
/*
执行时机: 在副作用即将重新执行时,如果在setup()或生命周期钩子函数中使用watchEffect, 则在卸载组件时执行此函数。
*/
document.removeEventListener('click',handerClick)
})
})
③停止监听
vue3.0 对于2.0的watch也做了功能上的弥补，我们可以在必要的时候手动操作终止这些监听效果。
自动停止监听:当watchEffect在组件的setup()函数或生命周期钩子被调用时,侦听器会被链接到该组件的生命周期,并在组件卸载时自动停止。
手动停止监听:
const watcherStop=watchEffect(()=>{
})
watcherStop()
③异步操作
vue3.0 中watchEffect 并不像 react中 useEffect那样不支持异步 async await 预发糖，对异步操作完全支持。
watchEffect(async () => {
})
对于watchEffect第二个参数，主要对watchEffect提供独立的配置项。对监听效果作出调试作用。
export interface BaseWatchOptions {
flush?: 'pre' | 'post' | 'sync'
onTrack?: ReactiveEffectOptions['onTrack']
onTrigger?: ReactiveEffectOptions['onTrigger']
}
flush
从源码中我们可以看出，options 配置参数有三个分别是flush，onTrack和onTrigger
在需要同步或在组件更新之前重新运行watcher效果的情况下，可以使用flush选项传递一个附加的options对象（默认值为“post”）
watchEffect(
() => {
},
{
flush: 'sync' // 同步触发
}
)
watchEffect(
() => {
},
{
flush: 'pre' // 在组件更新之前触发
}
)
onTrack和onTrigger
watchEffect(
() => {
},
{
onTrigger(e) {
//当依赖项的变化触发watcher回调时，将调用onTrigger
console.log('依赖项改变，触发set')
},
onTrack(e){
//
console.log('依赖项被调用，触发get)
}
}
)
如上我们可以得知：
onTrack 当依赖项的变化触发watcher回调时，将调用onTrigger
onTrigger 当state性属性或ref作为依赖项被调用时候，将调用onTrack。
讲完了watchEffect的基本用法，接下来我们看看watch的用法。
watch
watchapi完全等同于2.x this.$watch（以及相应的watch options）。监视需要监视特定的数据源，并在单独的回调函数中应用副作用。默认情况下，它也是惰性的，即只有当被监视的源发生变化时才调用回调。
与watchEffect相比，watch允许我们：
1 懒散地执行副作用
2 更具体地说明什么状态应该触发观察者重新运行；
3 访问被监视状态的先前值和当前值。
// 监听state
const state = reactive({
count: 0 })
watch(
() => state.count,
(count, prevCount) => {
/* ... */
}
)
/* 监听一个ref */
const count = ref(0)
watch(count, (count, prevCount) => {
/* ... */
})
我们可以总结出，监听对象可以是reactive产生的state对象下某属性，也可以是ref属性。
watch 可以同时监听多个。
watch([fooRef, barRef], ([foo, bar], [prevFoo, prevBar]) => {
/* ... */
})
watch 和 watchEffect 原理
知道了watch 和 watchEffect 用法之后，我们来看看watch 和 watchEffect原理，废话不说直接上源码。
watch源码
export function watch<T = any>(
source: WatchSource<T> | WatchSource<T>[], /* getter方法 */
cb: WatchCallback<T>, /* hander回调函数 */
options?: WatchOptions /* watchOptions */
): StopHandle {
return doWatch(source, cb, options)
}
watch接受三个参数，上面三个参数已经给大家介绍过了，分别是getter方法，回调函数，和options配置项。接下来是watchEffect
watchEffect源码
export function watchEffect(
effect: WatchEffect, /* watch effect */
options?: BaseWatchOptions /* watchOptions */
): StopHandle {
return doWatch(effect, null, options)
}
无论是 watch 还是 watchEffect 最后走的逻辑都是 doWatch方法，那么doWatch 具体做了什么呢
doWatch核心方法
watch流程核心代码如下
function doWatch(
source: WatchSource | WatchSource[] | WatchEffect,
cb: WatchCallback | null,
{
immediate, deep, flush, onTrack, onTrigger }: WatchOptions = EMPTY_OBJ
): StopHandle {
/* 此时的 instance 是当前正在初始化操作的 instance */
const instance = currentInstance
let getter: () => any
if (isArray(source)) {
/* 判断source 为数组 ，此时是watch情况 */
getter = () =>
source.map(
s =>
isRef(s)
? s.value
: callWithErrorHandling(s, instance, ErrorCodes.WATCH_GETTER)
)
/* 判断ref情况 ，此时watch api情况*/
} else if (isRef(source)) {
getter = () => source.value
/* 正常watch情况，处理getter () => state.count */
} else if (cb) {
getter = () =>
callWithErrorHandling(source, instance, ErrorCodes.WATCH_GETTER)
} else {
/* watchEffect 情况 */
getter = () => {
if (instance && instance.isUnmounted) {
return
}
if (cleanup) {
cleanup()
}
return callWithErrorHandling(
source,
instance,
ErrorCodes.WATCH_CALLBACK,
[onInvalidate]
)
}
}
/* 处理深度监听逻辑 */
if (cb && deep) {
const baseGetter = getter
/* 将当前 */
getter = () => traverse(baseGetter())
}
let cleanup: () => void
/* 清除当前watchEffect */
const onInvalidate: InvalidateCbRegistrator = (fn: () => void) => {
cleanup = runner.options.onStop = () => {
callWithErrorHandling(fn, instance, ErrorCodes.WATCH_CLEANUP)
}
}
let oldValue = isArray(source) ? [] : INITIAL_WATCHER_VALUE
const applyCb = cb
? () => {
if (instance && instance.isUnmounted) {
return
}
const newValue = runner()
if (deep || hasChanged(newValue, oldValue)) {
if (cleanup) {
cleanup()
}
callWithAsyncErrorHandling(cb, instance, ErrorCodes.WATCH_CALLBACK, [
newValue,
oldValue === INITIAL_WATCHER_VALUE ? undefined : oldValue,
onInvalidate
])
oldValue = newValue
}
}
: void 0
/* TODO: scheduler事件调度*/
let scheduler: (job: () => any) => void
if (flush === 'sync') {
/* 同步执行 */
scheduler = invoke
} else if (flush === 'pre') {
/* 在组件更新之前执行 */
scheduler = job => {
if (!instance || instance.isMounted) {
queueJob(job)
} else {
job()
}
}
} else {
/* 正常情况 */
scheduler = job => queuePostRenderEffect(job, instance && instance.suspense)
}
const runner = effect(getter, {
lazy: true, /* 此时 lazy 为true ,当前watchEffect不会立即执行 */
computed: true,
onTrack,
onTrigger,
scheduler: applyCb ? () => scheduler(applyCb) : scheduler
})
recordInstanceBoundEffect(runner)
/* 执行watcherEffect函数 */
if (applyCb) {
if (immediate) {
applyCb()
} else {
oldValue = runner()
}
} else {
runner()
}
/* 返回函数 ，用终止当前的watchEffect */
return () => {
stop(runner)
if (instance) {
remove(instance.effects!, runner)
}
}
}
watchApi的大致逻辑是 ：
1 封装getter方法
首先watch会根据source不同的类型，来形成getter方法。
为什么要得到getter方法？ 原因很简单，在接下来形成执行effect函数的时候，getter方法会执行，可以读取proxy处理的data属性 或者是ref属性，触发proxy对象getter拦截器，收集依赖。
2 形成applyCb监听回调
此时如果是composition api中 watch调用的doWatch方法，会有cb回调函数 ，如果有cb，会在下一次getter方法执行后，形成新的newValue，然后执行回调函数，也就是watch的监听函数。
3 effect处理,得到runner
将第一步形成的getter传递给effect处理 ，此时生成runner方法 ，首先此时的runner方法经过 createReactiveEffect 创造出的一个effect函数 这里可以称作 watcheffect，effect中deps用来收集依赖 ,watch的监听函数通过scheduler处理传递给当前的effect，getter方法作为fn 传递给当前effect，当依赖项发生变化的时候，首先执行fn即getter方法。
4执行runner
接下来执行 runner 方法 ,在runner方法的执行过程中 ，会做几件重要的事
一 把当前的 effect 作为activeEffect.
二 执行getter方法收集依赖,此时收集的依赖会，存放到当前effect的deps中.
三 当前属性的 deps 存放当前的 effect.
5依赖跟踪
当deps中依赖项改变的时候，会出发proxy属性 set方法 ，然后会遍历属性deps ，执行判断当前effect上有没有scheduler ，在watch处理流程中，是存在scheduler。那么会 执行上一章节中set逻辑中的trigger逻辑。
effect.options.scheduler(effect)
而此时的scheduler，有两种情况
applyCb ? () => scheduler(applyCb) : scheduler
① 当我们用composition-api 中 watchEffect 是不存在 applyCb回调函数的，此时执行 scheduler(effect) ，会在调度中执行当前effect，也就是watchEffect。
② 当我们用composition-api 中 watch，此时会执行 scheduler(applyCb) ，那么当前的 applyCb 回调函数（我们这里可以理解watch监听函数）会被传进scheduler执行，而不是当前的watchEffect本身。
举例分析
拿watch为例 下面我们用一个小demo来解析watch整个流程
例子🌰：
<div id="app">
<p>{
{ count }}</p>
<button @input="add" >add</button>
</div>
<script>
const {
reactive, watch, toRefs } = Vue
Vue.createApp({
setup(){
const state = reactive({
count:1,
})
const add = () => state.count++
watch(state.count,(count, prevCount) => {
console.log('新的count=' , count )
})
return {
...toRefs(state),
add
}
}
}).mount('#app')
</script>
如上所示，当我们点击按钮的时候 ,触发 state.count++ , watch监听函数applyCb就会触发，打印出新的count ，那么我们把整个流程，结合这个例子做一个图解。
二 computed计算属性
之前讲的watch侧重点是对数据更新所产生的依赖追踪，而computer侧重点是对数据的缓存与处理引用，这就是watch和computed本质的区别，computed计算属性,上面我们一起分析了watch流程，接下来一起看看computed原理。
computed使用
computed 接受一个getter函数，并为getter返回的值返回一个不可变的reactive ref对象。首先我们先一起看看computed使用
用法一：Composition API
<div id="app">
<p>{
{ plusOne }}</p>
</div>
<script>
const {
ref, computed } = Vue
Vue.createApp({
setup() {
const count = ref(1)
const plusOne = computed(() => count.value + 1)
return {
plusOne
}
}
}).mount('#app')
</script>
用法二：vue2.0options
<div id="app">
<p>{
{ plusOne }}</p>
</div>
<script>
Vue.createApp({
data: () => ({
number: 1
}),
computed: {
plusOne() {
return this.number + 1
}
}
}).mount('#app')
</script>
computed原理
computer源码
export function computed<T>(
options: WritableComputedOptions<T>
): WritableComputedRef<T>
export function computed<T>(
getterOrOptions: ComputedGetter<T> | WritableComputedOptions<T>
) {
let getter: ComputedGetter<T>
let setter: ComputedSetter<T>
if (isFunction(getterOrOptions)) {
/* 处理只有get函数的逻辑 */
getter = getterOrOptions
setter = () => {
}
} else {
/* 还有 getter 和 setter情况 */
getter = getterOrOptions.get
setter = getterOrOptions.set
}
let dirty = true
let value: T
let computed: ComputedRef<T>
const runner = effect(getter, {
lazy: true,
computed: true,
scheduler: () => {
if (!dirty) {
dirty = true /* 派发所有引用当前计算属性的副作用函数effect */
trigger(computed, TriggerOpTypes.SET, 'value')
}
}
})
computed = {
_isRef: true,
effect: runner,
get value() {
if (dirty) {
/* 运行computer函数内容 */
value = runner()
dirty = false
}/* 收集引入当前computer属性的依赖 */
track(computed, TrackOpTypes.GET, 'value')
return value
},
set value(newValue: T) {
setter(newValue)
}
} as any
return computed
}
无论是vue3.0 特有的Composition API，还是 vue2.0的options形式，最后走的逻辑都是computed，Composition AP和options初始化流程会在接下来的章节中讲到。
总结
三大阶段：
①形成computedEffect: 首先根据当前参数类型判断当前计算属性，是单纯getter,还是可以修改属性的 setter 和 getter，将getter作为callback传入effect函数形成一个effect，我们这里姑且称之为computedEffect，computedEffec的调度函数中，是对当前computed里面引用的reactive或者ref变化，而追溯到引入自身计算属性的依赖追踪，然后形成并返回一个computed对象
②依赖收集：当我们引用computed属性的时候，会调用track方法进行依赖收集，会执行和响应式一样的流程，这里重要的是，当在收集本身computed对象依赖的同时，会调用runner()方法，runner()执行了getter方法，此时又收集了当前computed引用的reactive或者ref的依赖项，也就是说，为什么当computed中依赖项更新时候，当前的getter函数会执行，形成新的value
③派发更新：当reactive或者ref的依赖项更新的时候会触发set然后会触发runner函数的执行，runner函数执行会重新计算出新的value,runner函数执行会执行scheduler函数，scheduler里面会执行当前computed计算属性的依赖项，追踪到所有引用当前computer的依赖项,更新新的value
例子🌰：
<div id="app">
<p>{
{ plusOne }}</p>
<button @input="add" >add</button>
</div>
<script>
Vue.createApp({
data: () => ({
number: 1
}),
computed: {
plusOne() {
return this.number + 1
}
},
methods: {
add(){
this.number++
}
}
}).mount('#app')
</script>
结合computer流程，以及上述例子形成的流程图如下
当上述列子中，点击add按钮方法的时候，会触发 number依赖项的set方法，然后会调用当前 plusOne产生computedEffect(在源码中runner函数)，然后会执行plusOne本身，产生新的value，然后回调用trigger ，依次执行派发computed产生依赖更新 -> 替换
{ { plusOne }}
中的plusOne。
声明
在讲watch流程和computer过程中，会多次引入scheduler感念，对于vue3.0事件调度，我们会在接下来事件的章节一起和大家分享。
